内容正文:
第15讲 氯及其化合物(基础课)
1.了解氯及其重要化合物的性质、制备及应用。 2.掌握Cl2的实验室制法(包括所用试剂、原理、仪器和收集等)。 3.了解氯水的成分及其性质多重性。
氯及其重要化合物
一、氯气的性质及应用
1.物理性质
颜色
气味
毒性
密度
特性
黄绿色
刺激性气味
有毒
比空气大
易液化
2.化学性质
(1)Cl2的强氧化性
(2)Cl2参与的歧化反应——既作氧化剂又作还原剂
①与水反应——在25 ℃时,1体积的水可溶解约2体积的Cl2,但溶于水中的部分Cl2与水发生反应,其离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
②与碱反应——制漂白剂(同时也是消毒剂)
a.制漂白液(有效成分为NaClO)的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
b.制漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(3)氯水
①从平衡的角度理解氯水的成分
在25℃时,1体积的水可溶解约2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水,溶于水中的部分氯气与水反应。
三种平衡
存在微粒
Cl2+H2OHCl+HClO
三分子:H2O、Cl2、HClO
四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-
HClOH++ClO-
H2OH++OH-
②从成分的角度理解氯水的性质
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒可能不同。
二、次氯酸及其盐的性质
1.次氯酸的“三性”
(1)不稳定性:2HClO2HCl+O2↑,
不能单独存在,只存在于水溶液中。
(2)强氧化性
(3)弱酸性(比H2CO3的酸性弱,比HCO强)
NaClO溶液中通入少量或过量CO2,化学方程式均为NaClO+CO2+H2O===HClO+NaHCO3。
2.次氯酸盐的主要性质
(1)次氯酸盐[Ca(ClO)2、NaClO等]的水溶液呈碱性,水解离子方程式为ClO-+H2OHClO+OH-。
(2)与酸性物质作用生成具有强氧化性的次氯酸,作消毒剂和漂白剂。
(3)漂白粉在空气中失效的原理为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)工业制HCl可以加热Cl2与H2的混合气体。( × )
(2)Cl2与任何物质反应,Cl2均只表现氧化性。( × )
(3)标准状况下,11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。( × )
(4)可以用pH试纸测定氯水或漂白液的pH。( × )
——氯及其化合物的主要性质
1.某实验小组利用如图装置进行实验。下列说法不正确的是( )
A.滴加浓盐酸时需将分液漏斗上端玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔
B.蘸有淀粉-KI溶液的棉花变蓝,说明氯气的氧化性强于碘的
C.蘸有品红溶液的棉花褪色,说明氯气具有漂白性
D.蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出现的现象是棉花先变红后褪色
C [滴加浓盐酸时需将分液漏斗上端玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,A正确;蘸有淀粉-KI溶液的棉花变蓝,说明Cl2与KI溶液发生了反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,淀粉遇I2变为蓝色。在该反应中Cl2为氧化剂,I2为氧化产物,所以氯气的氧化性强于碘的,B正确;氯气本身没有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,能够使品红溶液褪色,C错误;浓盐酸与KMnO4溶液反应产生Cl2,Cl2溶于蘸有紫色石蕊溶液的棉花中,反应产生HCl、HClO,酸使紫色石蕊溶液变为红色,HClO同时具有强氧化性,又将红色物质氧化变为无色,因此看到蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出现的现象是先变红后褪色,D正确。]
2.下列关于“84”消毒液的说法正确的是( )
A.“84”消毒液的消毒原理是使蛋白质变性
B.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移 2 mol 电子
C.“84”消毒液的漂白原理与Na2O2、SO2相同
D.“84”消毒液与洁厕灵共同使用,可达到既清洁又消毒的双重效果
A [1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移1 mol电子,B错误;SO2的漂白原理是与有机色质生成不稳定的无色物质,而NaClO、Na2O2的漂白原理是利用它们的强氧化性来漂白,C错误;D中会发生反应Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O,生成有毒的Cl2,且失去漂白能力,D错误。]
3.(1)“84”消毒液与75%酒精溶液的大量使用,在一定程度上抑制了某些病毒的扩散。“84”消毒液的有效成分是____________,__________(填“能”或“不能”)与酒精溶液混合使用,理由是_____________________________________。
(2)漂白粉或漂粉精在购买时应注意的问题是______________________________
____________________________________________________;
理由是_____________________________________________________________。
答案:(1)NaClO 不能 NaClO具有强氧化性,可以氧化酒精,同时可能生成Cl2 (2)生产日期、密封程度、是否结块等 漂白粉或漂粉精中的Ca(ClO)2在空气中易形成CaCO3和HClO,同时HClO在光照下又易分解
——氯水成分及性质探究
4.在新制饱和氯水中,若只改变某一条件,下列叙述正确的是 ( )
A.再通入少量氯气,减小
B.通入少量SO2,溶液漂白性增强
C.加入少量的碳酸钙粉末,pH增大,溶液漂白性增强
D.光照过程中,有气泡冒出,溶液的导电性减弱
C [A项,饱和氯水不再吸收Cl2,不变,错误;B项,Cl2与SO2反应,漂白性减弱,错误;D项,光照时发生反应2HClO2HCl+O2↑,酸性增强,c(H+)增大,导电性增强,错误。]
5.用胶头滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含有酚酞溶液的氢氧化钠稀溶液中,当滴到一定量时,红色突然褪去。试回答下列问题。
(1)产生上述现象的原因可能有两种:
①________________________________________________;
②_________________________________________________。
(2)怎样用实验证明红色褪去的原因是①或②?
______________________________________________________________________
___________________________________________________________。
答案:(1)①氯水中Cl2和酸与NaOH反应 ②氯水中HClO的强氧化性 (2)取褪色后的溶液,加适量NaOH溶液,若溶液又变红,则说明原因是①,否则为②
氯水的组成及性质在应用中的常见误区
(1)氯水中因 HClO见光分解,随着HClO的消耗,溶液中的Cl2不断与水反应,最后成为稀盐酸,故久置氯水酸性增强,pH减小,无漂白性。因此保存氯水要使用棕色试剂瓶,且氯水一般要现用现配。
(2)氯气与水或NaOH溶液反应,Cl2既是氧化剂,又是还原剂。但向足量水或足量NaOH溶液中通入1 mol Cl2,转移电子数前者小于NA(氯气与水反应
为可逆反应,NA表示阿伏加德罗常数的值),后者等于NA;1 mol Cl2在加热条件下与足量Fe反应转移的电子数为2NA。
(3)氯水中Cl2分子和HClO均具有强氧化性。一般认为,在与还原性离子如Fe2+、Br-、I-、S2-、SO等反应时是Cl2发生反应,在表现漂白性、消毒杀菌作用时,是HClO发生反应。
氯气的实验室制法及性质探究
1.氯气的实验室制法
(1)①反应原理:实验室用MnO2和浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑。
②实验室制取氯气的其他方法
HCl-1(浓)Cl02
完成下列有关反应的离子方程式:
Ca(ClO)2与浓盐酸:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
KClO3与浓盐酸:ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O。
KMnO4与浓盐酸: 2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(2)实验装置:
(3)发生装置类型:固体+液体气体。
(4)净化装置:
①除去Cl2中的HCl用饱和食盐水的原理是增大c(Cl-),减少Cl2与H2O的反应,即减少Cl2的溶解;
②干燥Cl2可以用浓硫酸,也可以用P2O5或CaCl2,用P2O5或CaCl2时可用的仪器名称为干燥管或U形管。
(5)收集装置:Cl2可用向上排空气法,也可以用排饱和食盐水法。
(6)尾气处理:Cl2有毒,一般用NaOH溶液吸收,其反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
一般不用澄清石灰水的理由是Ca(OH)2微溶,Ca(OH)2的浓度较小,吸收Cl2不完全。
(7)验满方法:将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满;或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
①当浓盐酸反应变为稀盐酸时,反应停止。无论氧化剂KMnO4等是否过量,盐酸永远有剩余。②洗气瓶除杂时从长管进短管出;干燥管除杂时从粗口进,细口出;U形管、玻璃管除杂无前后。
2.Cl2性质及应用探究模型
净化气体→干燥→干燥有色布条→湿润有色布条→FeCl2、KBr、NaI等溶液→干燥→Fe加热→隔离→尾气处理
①为了防止G中溶液倒吸,可在F、G之间连一个安全瓶。②如果F中生成易水解或易潮解的氯化物,则F装置前后要有干燥装置。
1.下列操作能达到实验目的的是( )
A.制取少量氯气 B.制取氯气
C.干燥氯气 D.除去Cl2中的少量HCl
A [B.MnO2与1 mol·L-1的稀盐酸共热不反应;C.干燥Cl2时Cl2应从长管进入;D.Cl2、HCl均与Na2CO3溶液反应。]
2.(2025·东营模拟)FeCl3易潮解、易升华,实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法不正确的是( )
A.导管g的作用是平衡气压,便于液体滴下
B.试剂X和试剂Y分别为饱和食盐水、浓硫酸
C.直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞
D.出于简化装置的目的,F装置可拆除
D [导管g的作用是平衡大气压,保证液体顺利滴下,A正确;试剂X为饱和食盐水,除去氯气中氯化氢气体;Y为浓硫酸,起到干燥气体的作用,B正确;FeCl3易潮解、易升华,导管连接,易发生堵塞,造成危险,C正确;FeCl3易潮解,而浓硫酸起到防止外界水蒸气进入的作用,不能拆除,D错误。]
3.三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛。已知ICl3的熔点为33 ℃,沸点为73 ℃,有吸湿性,遇水易水解。某小组同学用下列装置制取ICl3(部分夹持和加热装置省略)。
请回答下列问题:
(1)按照气流方向连接接口顺序为a→________。
装置A中导管m的作用是_____________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)装置C用于除杂,同时作为安全瓶,能监测实验进行时后续装置是否发生堵塞,若发生堵塞,C中的现象为________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)氯气与单质碘需在温度稍低于70 ℃下反应,则装置E适宜的加热方式为_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
装置E中发生反应的化学方程式:________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)该装置存在的明显缺陷是____________________________________________
______________________________________________________________。
答案:(1)d→e→b→c→g→h→f(接口b与c、g与h可互换) 使浓盐酸顺利滴下
(2)锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升
(3)水浴加热 3Cl2+I22ICl3
(4)缺少尾气处理装置
有关实验装置或装置试剂作用的答题模板
1.(2024·广东卷)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A
B
制Cl2
净化、干燥Cl2
C
D
收集Cl2
验证Cl2的氧化性
A [A项,利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的;B项,实验室制得的氯气中有HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净化、干燥Cl2的目的;C项,氯气密度大于空气,可以用向上排空气法收集,可以达到预期目的;D项,H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性。]
2.(2024·浙江1月卷)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是( )
A.漂白液的有效成分是NaClO
B.ClO-水解生成HClO使漂白液呈酸性
C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强
D.NaClO溶液比HClO溶液稳定
B [NaClO水解生成的HClO具有漂白性,NaClO是漂白液的有效成分,A项正确;ClO-水解的方程式为ClO-+H2OHClO+OH-,漂白液呈碱性,B项错误;通入CO2后发生反应:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,HClO浓度增大,且HClO的氧化性更强,故漂白液的消毒能力增强,C项正确;次氯酸不稳定,在光照条件下易分解,所以热稳定性:NaClO>HClO,D项正确。]
3.(2022·北京卷)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:ⅰ.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO(绿色)、MnO(紫色)。
ⅱ.浓碱条件下,MnO可被OH-还原为MnO。
ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
序号
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
Ⅰ
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
5% NaOH
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
40%
NaOH
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是________。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为_____________________________________________________________________
____________________________________________________________。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO氧化为MnO。
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因:
__________________________________________________________________,
但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为________________________________________________________________,
溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被______(填“化学式”)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是_______________________________________________________________
____________________________________________________(写离子方程式)。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析:在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2,由于盐酸具有挥发性,为排除HCl对Cl2性质的干扰,在装置B中盛有饱和NaCl溶液,除去Cl2中的杂质HCl,在装置C中通过改变溶液的pH,验证不同条件下Cl2与MnSO4反应,装置D是尾气处理装置,目的是除去多余Cl2,防止造成大气污染。(4)①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,使溶液碱性减弱,反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。②取Ⅲ中放置后的1 mL 悬浊液,加入4 mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下,MnO可被OH-还原为MnO,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可知该反应的离子方程式为4MnO+4OH-===4MnO+O2↑+2H2O;溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被Cl2氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液碱性减弱,溶液紫色缓慢加深,说明ClO-将MnO2氧化为MnO,发生的离子反应是3ClO-+2MnO2+2OH-===2MnO+3Cl-+H2O。④从反应速率的角度,过量Cl2与NaOH反应产生NaClO,使溶液的碱性减弱,c(OH-)降低,溶液中的MnO被还原为MnO的速率减小,导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。
答案:(1)饱和NaCl溶液
(2)2Mn(OH)2+O2===2MnO2+2H2O
(3)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强
(4)①Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
②4MnO+4OH-===4MnO+O2↑+2H2O Cl2 ③3ClO-+2MnO2+2OH-===2MnO+3Cl-+H2O ④过量Cl2与NaOH反应产生NaClO,使溶液的碱性减弱,c(OH-)降低,溶液中的MnO被还原为MnO的速率减小
课时质量评价(十五)
(建议用时:30分钟)
一、选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分。每小题有一个或两个选项符合题目要求)
1.自来水厂一种预防和处理Cl2泄漏的方法如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.Cl2和水反应的离子方程式为H2O+Cl2Cl-+HClO+H+
B.铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2
C.吸收泄漏氯气的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+
D.铁屑耗尽时溶液中可能大量存在:Fe2+、Fe3+、ClO-、Cl-
D [ClO-具有强氧化性,能氧化Fe2+,D错误。]
2.如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。已知:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。 向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿盖在上面。
下列有关说法正确的是 ( )
A.a处变蓝、b处变棕红,说明非金属性:Cl>Br>I
B.c处先变红后褪色,说明Cl2与H2O反应生成HCl
C.d处立即褪色,说明Cl2与H2O反应生成HClO
D.e处变红,说明Cl2与Fe2+反应生成Fe3+
D [Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,a处变蓝、b处变棕红,可证明氧化性:Cl2>I2、Cl2>Br2,无法证明I2与Br2氧化性的强弱,则无法证明非金属性:Cl>Br>I,A项错误;氯气与水发生反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO,H+使试纸变红,HClO具有漂白性,可使试纸褪色,则c处先变红后褪色,能证明氯气与水反应生成了酸性物质和漂白性物质,B项错误;Cl2和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,消耗了氢氧化钠,红色褪去,不能证明生成物是HClO,C项错误;Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,试纸变为红色,D项正确。]
3.常用的含氯消毒剂有液氯、漂白粉、84消毒液、二氧化氯等。下列说法错误的是( )
A.工业制取“84”消毒液的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
B.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2
C.工业上制取漂白粉是将Cl2通入澄清石灰水
D.漂白粉久置失效是因为有效成分与空气中的CO2和水反应生成的HClO见光分解
C [工业上制漂白粉是将Cl2通入石灰乳中,不是石灰水中,C错误。]
4.为探究NaClO溶液的性质,进行以下实验。下列说法不正确的是 ( )
实验
实验操作和现象
1
将NaClO溶液逐滴滴入0.2 mol·L-1盐酸中,少量黄绿色气体产生
2
将NaClO溶液逐滴滴入0.1 mol·L-1 H2SO4中,光照,试管壁上有无色气泡
A.消毒时利用了NaClO溶液的还原性
B.实验1中发生:2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O
C.实验2中该无色气体为SO2
D.HClO不稳定,一定条件下发生分解
AC [消毒时利用了NaClO溶液的强氧化性,故A错误;根据元素守恒和电子守恒写出反应的离子方程式:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,故B正确;H2SO4的酸性比HClO强,根据强酸制弱酸原理,有HClO生成,且强光照射下HClO能分解生成氧气,故C错误;HClO不稳定,一定条件下能分解生成氧气,故D正确。 ]
5.某实验兴趣小组利用如图实验装置探究氯气与过量氨气反应的实验,有关说法不正确的是( )
A.打开K1,关闭K2,将注射器的活塞往外拉一小段,然后松开,活塞复原,说明装置气密性良好
B.打开K1,推动注射器的活塞使过量的氨气与氯气混合时,产生大量的白色烟雾
C.充分反应后,关闭K1,打开K2,可观察到烧杯中的溶液会倒吸至试管内
D.实验室制备氨气和氯气可以用同一套发生装置
B [3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl,NH4Cl为固体,N2为气体,过量氨气与氯气反应时,产生大量白烟,没有雾生成,B项错误。]
6.(2022·浙江6月卷)关于反应Cl2(g)+H2O(l)HClO(aq)+H+(aq)+Cl-(aq) ΔH<0,达到平衡后,下列说法不正确的是 ( )
A.升高温度,氯水中的c(HClO)减小
B.氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,c(HClO)增大
C.取氯水稀释,c(Cl-)/c(HClO)增大
D.取两份氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉-KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上述反应存在限度
D [氯水中的HClO、ClO-均可使淀粉KI溶液变蓝,故溶液变蓝色并不能证明氯水中有Cl2存在,D不正确。]
7.(2025·青岛模拟)四氯化钛(TiCl4)极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,常用作烟幕弹。其熔点为-25 ℃,沸点为136.4 ℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略),用Cl2与炭粉、TiO2制备TiCl4。下列说法不正确的是 ( )
A.②中应盛装浓硫酸
B.冷凝管有冷凝、回流和导气的作用
C.③中的反应中,TiO2是氧化剂,炭粉是还原剂
D.该设计存在不足,如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置
C [已知四氯化钛极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,而制得的氯气中混有水蒸气,所以②中应盛装浓硫酸,故A正确;TiCl4的熔、沸点较低,制得的TiCl4应经过冷凝处理,则该装置中冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用,故B正确;反应过程中钛的化合价不变,故C错误;因四氯化钛极易水解,所以应在装置④和⑤之间增加一个防止水蒸气进入④的装置,故D正确。]
二、非选择题(本题共1小题,共10分)
8.(10分)亚硫酰氯(SOCl2)又名氯化亚砜,是一种无色或淡黄色发烟液体,有强烈刺激性气味,常用作脱水剂,主要用于制造酰基氯化物,还用于医药、农药、染料等的生产。某实验小组设计实验制备氯化亚砜。
已知:①实验室制备原理为PCl3+SO2+Cl2POCl3+SOCl2。
②资料卡片:
物质
熔点/
℃
沸点/
℃
相对分
子质量
其他
PCl3
-112
76.1
137.5
遇水剧烈水解,
易与O2反应
POCl3
1.25
105.8
153.5
遇水剧烈水解,
能溶于PCl3
SOCl2
-105
78.8
119
遇水剧烈水解,
受热易分解
制备SOCl2的装置如图(夹持装置已略去)。
(1)a仪器的名称为____________,b装置的作用是__________________________
____________________________________________________。
(2)SO2可通过Na2SO3固体与70% H2SO4溶液反应制取,Cl2可通过KMnO4固体与浓盐酸反应制取,则上图中制取Cl2的装置为________(填标号)。
(3)将上述装置制得的SOCl2通过蒸馏方法提取出来(加热及夹持装置略),装置安装顺序为①⑧⑨________(选择正确装置,填标号)。
解析:制备SOCl2需要先制取氯气和二氧化硫,用高锰酸钾和浓盐酸反应制取的氯气中含有氯化氢和水,需要用饱和食盐水除去氯化氢,故装置A用于制取氯气,装置F用于制取二氧化硫。(1)a为球形冷凝管;b可吸收未反应的Cl2、SO2和SOCl2蒸气,防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶。(2)A为制取氯气的装置。(3)组装蒸馏装置对混合物进行蒸馏提纯,按由下而上、由左到右的顺序组装,⑨后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥,之后连接尾接管⑩,⑩后应连接③,SOCl2容易水解,为防止外界水蒸气进入装置,最后连接⑤。
答案:(1)球形冷凝管 吸收未反应的Cl2、SO2和SOCl2蒸气,防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶 (2)A
(3)⑥⑩③⑤
学科网(北京)股份有限公司
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